1.一种空间环境多方位选择性降噪方法,其特征在于:该降噪方法包括以下步骤:S1、利用噪音检测模块对环境中的噪音进行检测;
S2、对检测的噪音进行处理,判断噪音类型;
S3、根据对噪音的分类结果,剔除交谈说话的声音;
S4、对其余噪音进行处理并降序排序;
S5、对降序排序的第一位噪音进行降噪处理;
S6、重复S1‑S5,直至环境中多个方位的噪音实现降噪;
在S1中,所述噪音检测模块为声音传感器,所述噪音检测模块检测噪音信号,利用标签添加单元为每一个噪音信号添加标签,每一个噪音信号的标签是唯一的,所述标签为噪音检测模块检测噪音信号顺序的编号;
在S2中,所述噪音检测模块将检测的含有标签的噪音信号传输至频率计算单元,利用频率计算单元得出当前噪音信号的频率f,所述噪音检测模块将噪音信号的检测信息反馈至计时统计单元,利用计时统计单元对噪音信号的持续时长t进行记录,将所述频率计算单元计算的噪音信号的频率f和计时统计单元记录的噪音信号的持续时长t传输至噪音分析单元,所述噪音分析单元根据噪音信号的频率f和持续时长t对噪音信号进行分析,所述噪音分析单元将噪音频率为f±a且不连续的噪音信号归为一类,利用集合f集={f1,f2,f3,...,fn}表示,其中|fi‑fk|≤a,fi和fk表示集合f集中的任意两个不相同的噪音信号的频率,所述噪音分析单元将集合f集中的噪音信号对应的持续时长利用集合集t集={t1,t2,t3,...,tn}表示;
根据下列公式对噪音信号持续时长的平均值进行计算:当h≤fi≤g且 初步判定噪音信号频率集合f集中的噪音信号为人声,否则,直接将噪音信号传输至噪音排序单元进行噪音频率的排序;
所述噪音分析单元将分析结果传输至中央控制系统,所述中央控制系统从存储数据库中调取人声噪音信号,组成调取的人声噪音信号频率集合F集={F1,F2,F3,...,Fm}和对应的持续时长集合T集={T1,T2,T3,...,Tm};
根据下列公式对噪音分析单元所分析的噪音信号的频率和持续时长与存储数据库中调取的人声噪音信号的频率和持续时长进行计算,判断噪音分析单元所分析的噪音信号是否与存储数据库中调取的人声噪音信号相匹配:其中, 表示噪音分析单元所分析的噪音信号与存储数据库中调取的人声噪音信号之间的频率差值, 表示噪音分析单元所分析的噪音信号与存储数据库中调取的人声噪音信号之间的持续时长差值;
当 且 对,表明存储数据库中存在着与之相对应的人声噪音信号,判定当前频率的噪音信号为人声噪音信号,确定当前情况下的不连续噪音信号为人声噪音信号,并不断的采集当前的不连续噪音信号并对其进行分析。
2.根据权利要求1所述的一种空间环境多方位选择性降噪方法,其特征在于:在S3中,利用噪音剔除单元将S2中判断的人声噪音信号从若干个噪音信号中剔除,不对其实行降噪操作,所述噪音剔除单元将判定的人声噪音信号的频率和对应的持续时长存储进入存储数据库中,作为后期比对的依据。
3.根据权利要求2所述的一种空间环境多方位选择性降噪方法,其特征在于:在S4中:利用噪音排序单元对剔除人声噪音信号之后的噪音信号的频率进行排序,剔除人声噪音信号之后的噪音信号的集合为f′集={f1,f2,f3,...,fs};
根据下列公式对集合f′集中的噪音信号频率进行排序:其中, 表示集合f′集中任意两个噪音信号频率之间的频率差值;
当 时,对fj和fj‑k进行排序,将fj排在fj‑k前面;
当 时,将fj和fj‑k绑定在一起进行排序;
在S5中:
利用噪音提取单元提取f′集中排序之后的噪音频率最大的噪音信号,并将该噪音信号的信息发送至降噪电路,利用降噪电路对噪音信号进行分析,计算出与噪音信号相位相反,频率相同的降噪信号,并将降噪信号发送至降噪扬声器,并通过降噪扬声器将降噪信号以声波的形式释放出去,对f′集中噪音频率最大的噪音信号进行降噪处理。
4.根据权利要求3所述的一种空间环境多方位选择性降噪方法,其特征在于:在S6中,重复S1‑S5,对环境中的多个噪音信号进行降噪处理,直至环境中的若干个噪音信号被抵消。
5.根据权利要求1所述的一种空间环境多方位选择性降噪方法的系统,其特征在于:该系统包括噪音检测模块、噪音处理模块、中央控制系统、人声剔除模块和降噪模块;
所述噪音检测模块用于对环境中的噪音进行检测,所述噪音处理模块用于对噪音检测模块所检测的噪音进行处理,所述人声剔除模块用于对噪音检测模块所检测的噪音中的人声进行识别并剔除,所述降噪模块用于对噪音检测模块所检测的噪音进行降噪;
所述降噪模块包括降噪电路和降噪扬声器;
所述降噪电路用于根据噪音信号的频率,产生与噪音信号振幅相同,相位相反的电信号,所述降噪扬声器用于将降噪电路产生的电信号转化成声波,对噪音信号实行降噪处理。
6.根据权利要求5所述的一种空间环境多方位选择性降噪方法的系统,其特征在于:所述噪音处理模块包括频率计算单元、标签添加单元、噪音排序单元和噪音提取单元;
所述频率计算单元用于对噪音检测模块所检测的噪音信号的频率进行计算,所述标签添加单元用于对噪音检测模块所检测的噪音信号添加唯一的标签,所述噪音排序单元根据频率计算单元对噪音信号的计算结果对噪音信号进行排序,所述噪音提取单元用于对频率最高的噪音信号进行提取。
7.根据权利要求6所述的一种空间环境多方位选择性降噪方法的系统,其特征在于:所述人声剔除模块包括计时统计单元、噪音分析单元、噪音剔除单元和存储数据库;
所述计时统计单元用于计量噪音信号的持续时长,作为判断人声噪音信号的标准之一,所述噪音分析单元用于根据计时统计单元的统计数据和频率计算单元的计算数据对噪音信号的进行分析,所述中央控制系统根据噪音分析单元的分析结果和存储数据库中的存储数据对噪音信号是否为人声噪音信号进行判断,所述噪音剔除单元用于将中央控制系统判断的人声噪音信号从噪音检测模块所检测的噪音信号中剔除,所述存储数据库用于对剔除的人声噪音信号数据进行存储。
8.根据权利要求7所述的一种空间环境多方位选择性降噪方法的系统,其特征在于:所述标签添加单元的输出端连接噪音检测模块的输入端,所述噪音检测模块的输出端连接计时统计单元和频率计算单元的输入端,所述计时统计单元和频率计算单元的输出端连接噪音分析单元的输入端,所述噪音分析单元和存储数据库的输出端连接中央控制系统的输入端,所述中央控制系统的输出端连接噪音剔除单元和噪音排序单元的输入端,所述噪音剔除单元的输出端连接存储数据库的输入端,所述噪音排序单元的输出端连接噪音提取单元的输入端,所述噪音提取单元的输出端连接降噪电路的输入端,所述降噪电路的输出端连接降噪扬声器的输入端。